基于拉索安全评估的普通斜拉桥和矮塔斜拉桥结构冗余度对比研究
2021-06-03KhawajaAliHiroshiKatsuchiHitoshiYamada
Khawaja Ali , Hiroshi Katsuchi, Hitoshi Yamada
1.引言
由于斜拉桥(CSB)的结构效率和美观性,结构工程师一直主张在河道和海峡上架设斜拉桥。CSB的想法最早出现于建设悬索桥的时候。然而,在19世纪初期,由于缺乏解决CSB建设分析中的技术和适合建造CSB的材料,导致早期CSB的失败,并使CSB这一想法暂时被放弃。19世纪末,在布鲁克林大桥的建造过程中,拉索又作为悬索桥的辅助构件被引入,目的是增加桥的刚度以抵抗风振,这突出了在大跨度桥梁中使用拉索的重要性。第一座现代CSB是由结构工程师先驱Eduardo Torroja于20世纪20年代在西班牙建造的坦皮尤尔渡槽[1]。在国际上,CSB的发展始于20世纪70年代,但是20世纪90年代计算机应用的迅速发展使其向前迈出一大步。桥梁工程师开始对现代CSB有了更好的理解。在其他研究中,Lozano-Galant和Paya-Zaforteza [2]对结构系统、移除动荷载对坦皮尤尔渡槽的影响进行了详细分析,以描述现代CSB设计的演变。
除了上述桥梁之外,由Jacques Mathivat [3]创造的矮塔斜拉桥(EDB)的概念在过去几十年中也得到了建筑行业的广泛认可。世界上第一个现代EDB是由Kasuga等[4,5]设计的小田原港桥(Kasuga是1994年日本东京住友三井建筑有限公司的总工程师)。CSB和EDB在结构上似乎相同,因为这两种类型的桥梁都使用拉索将桥面与桥塔连接起来。但是,由于它们的高宽比不同,它们的结构性能也不同。许多研究人员[5-8]对此进行分析研究,比较了CSB和EDB的结构系统,他们将EDB定义为处于CSB和预应力混凝土桥(PCB)之间的一种混合桥结构。就CSB而言,大部分的静荷载和动荷载由拉索承担,而PCB则因为没有任何拉索而由刚性梁承担所有的静荷载和动荷载。……
